小时级匹配不仅提升企业绿色电力声明的可信度,也为储能、灵活性资产投资和全天候零碳电力发展提供更好的投资引导
文|Shailesh Telang, Annie Wong
编辑|张俏曼
绿电市场正进入新阶段,衡量标准不再仅仅是新增可再生能源装机容量,而是关注绿电如何有效融入电力系统。随着可再生能源渗透率不断提高,绿电市场的关注重点已从年度能源总量,转向清洁电力在何时、何地真正可用,以及是否能够满足全天各时段的用电需求。但企业采购绿电的步伐却未能跟上这一转变,大多数公司仍依赖年度匹配框架,将全年的可再生能源采购总量与全年用电量进行汇总抵消。虽然这一模式在早期推动可再生能源发展发挥了重要作用,但难以反映电力系统日益增长的时间敏感性。比如,一家公司可能购买了覆盖全年用电量的可再生能源证书(RECs),宣称自己“100%使用可再生能源”。但事实上,在这一年中的许多时段,尤其是傍晚用电高峰期间,其工厂和办公场所实际使用的电力可能仍来自煤炭或天然气。这种账面核算与现实脱节的现象,削弱了公众信任,弱化了价格信号,也拖慢了能源转型的进程。而小时级匹配(Hourly Matching)正是为弥合这一鸿沟而设计的解决方案。▌什么是小时级匹配?
“小时级匹配”是指在同一电网内,将清洁电力的供应与实际用电需求按每小时进行精准匹配,提出这一做法,是因为电力系统是实时运行的,而非按年度平均计算。随着可再生能源发电的波动性日益加剧,某些时段可能发电量大幅增长,某些时段可能为零,年度匹配机制已无法反映清洁电力在实际需要时的可用性。小时级匹配通过将用电行为与电网的实时运行状态挂钩,弥补了这一缺陷。它不再简单地将全年发电量与全年用电量相加并声称“匹配”,而是提出一个更严格的问题:用户在每一个具体小时所消耗的电力,是否确实来自同一小时、同一区域的清洁电源?要理解小时级匹配的必要性,需要回顾绿电追踪体系的发展历程。过去20多年来,如欧洲“电力来源担保证书”(GO,Guarantees of Origin)和美国“可再生能源证书”(RECs)这类的能源属性证书(EACs),一直是自愿性绿电市场的核心工具。其初衷清晰而重要:为可再生能源发电企业提供额外、可交易的收入来源,从而激励新项目投资。在早期阶段,能源属性证书的核心目标是扩大可再生能源装机总量,因此采用年度匹配方式既简单又易于操作。然而,随着可再生能源渗透率持续攀升,这种年度匹配机制的局限性日益凸显。 一座仅在中午发电的太阳能电站,在年度核算下,其价值被等同于全天候运行的基荷电源,这掩盖了清洁电力生产时间与用电需求之间日益加剧的错配。研究表明,当前存在显著的季节性和日内供需错配。这意味着企业可在没有任何可再生能源发电的时段,依然宣称其用电来自绿电,而电力系统仍不得不依赖化石燃料进行调峰平衡。虽然这种做法在技术上符合现行规则,但对于推动深度脱碳所需的下一代电网投资——如储能、需求侧灵活性、全天候清洁可调度电源——几乎没有实质性推动作用。▌国际标准的政策趋势
纠正这一问题的想法始于2020年。当时,谷歌宣布其全球运营将实现“全天候零碳电力”(24/7 Carbon-Free Energy)的目标。此后这一趋势加速:联合国支持的“全天候零碳能源联盟”(24/7 Carbon-Free Energy Compact)已吸引全球众多签署方;欧盟将小时级匹配纳入其绿氢认证规则(EU RFNBO)及碳边境调节机制(CBAM);气候集团(Climate Group)发起的“24/7联盟”(24/7 Coalition),也发布了证明小时级匹配的评估标准。如今,小时级匹配已从单纯的系统和市场设计议题,演变为全球标准与监管框架的重要组成部分。《温室气体核算体系》(GHG Protocol)范围二(Scope 2)指南是全球97%标普500企业电力排放报告所依据的标准,这一标准当前正在修订,方向明确。拟议修订要求包括:采用市场法核算电力排放的企业,必须将合同工具(如PPA)与实际用电在小时级和电网区域内实现匹配。这一修订并非强制企业立即实现100%小时级匹配,而是一次会计准则的改革,旨在确保绿电声明更加真实可信。与此同时,ISO 14064-1 的修订在同步进行。这一标准是包括亚洲在内许多地区第三方碳足迹核查的基础。其设计原则与GHGP保持一致,随着GHGP对时间与空间粒度要求的提高,ISO 14064-1的核查报告也需遵循相同原则,以确保一致性。欧盟CBAM新规是小时级匹配重要性跃升的标志性事件。2025年底,欧盟委员会正式通过CBAM(碳边境调节机制)最终阶段规则。自2026年1月起,向欧盟出口高碳产品的企业必须购买CBAM证书,以覆盖其产品的隐含碳排放。对于电力相关的碳排放,默认计算方式采用国家的电网平均排放因子。但若企业能证明其生产过程中实际使用了绿电,并且在时间上与生产活动匹配,就可以申请更低的实际排放值,从而显著降低CBAM成本。目前,化肥与水泥行业已被要求披露电力相关排放,未来欧盟委员会计划扩大适用产品范围。这为小时级匹配创造了直接商业激励:亚太地区出口导向型制造商若通过购电协议(PPA)获得物理交付且小时级匹配的绿电,将在欧盟市场中具备更强竞争力。相反,仅依赖年度证书的企业,将无法突破保守的默认排放值,面临更高的合规成本。▌如何实现小时级匹配
国际能源智库机构EnergyTag已制定全球首个开源标准——精细化证书(Granular Certificates, GCs):即以每小时或更短时间分辨率签发的能源属性证书。一个传统的能源属性证书(EAC)一般只代表1000度的可再生能源电量,而精细化证书则能精确标明该月每小时的发电量,方便买方与监管机构更准确地掌握清洁电力的实际交付时间。精细化证书(GCs)依托详尽的电力系统数据,包括计量信息、资产特性以及登记系统核证机制,为清洁电力发电附加时间戳属性。这使得该证书能够追踪清洁电力的产生时间,并将其与实际用电时间对齐。精细化证书是实现小时级匹配的基础设施。它们提供可验证、带时间戳的数据,为匹配框架建立提供了可靠支撑。简单来说,GCs是“测量工具”,小时级匹配是“被测量行为”,全天候零碳电力是终极愿景。目前,全球多个登记系统已开始开发或发行精细化证书(GCs)能力,包括丹麦的Energinet、中国台湾的T-RECs等。2025年,Energy Tag正式认证首批GC发行机构,标志着可信、可互操作的小时级追踪体系迈出了关键一步。具体而言,实现小时级匹配需三大核心要素:可再生能源资产的精细化计量数据(如每小时发电数据),支持时间戳证书签发、转让与注销的登记系统;将每小时发电量与每小时用电量进行比对的匹配机制。在实践中,可再生能源发电的小时级数据已经比较容易获得,这是因为在大多数成熟的电力市场,电网系统运营商通过智能电表通常以每15或30分钟的间隔计量数据。主要的基础设施挑战在于升级现有证书登记系统,以支持大规模处理小时级证书的签发、流转与注销。亚太地区电力市场平衡结算周期 来源:EnergyTagEnergyTag的标准设计了多种实施路径,以适应不同市场的成熟度。既可以是独立的精细化证书体系,也可以是与现有能源属性证书体系协同运作的方案,以及与注销的能源属性证书挂钩的模式,从而在不干扰已有市场结构的情况下实现平稳过渡。尽管存在刚性的结构成本,比如系统软件升级、验证流程调整等,但这些成本可控,并且由于所需的数据在大部分电力市场中都是现成的,成本会远低于从零构建新系统。早期实践已证明其规模可行性,谷歌已将其全球超10TWh的电力采购项目全部转化为小时级证书。▌小时级匹配将推动储能投资
小时级匹配还释放出强有力的投资信号。在年度核算体系下,白天太阳能发电多、电价低,企业没有动力在用电高峰的傍晚时段提供清洁电力。而小时级匹配改变了这一逻辑:在最需要电力的时段提供清洁电力,会变得更有价值。此时,储能系统与需求侧的灵活性变得至关重要。电池可在可再生能源发电过剩时充电,在电力短缺时段放电,实现清洁电力全天候覆盖。在小时级匹配框架下,这些灵活资产因其提供的时间价值而获得认可,并为灵活基础设施的投资创造新的收入来源。对企业而言,这标志着采购策略的根本性转变:越来越多企业将转向混合型或多种技术组合的能源采购方案,如太阳能+风能+电池储能,以实现更稳定、全天候的清洁供电。头部清洁能源供应商开始转向提供混合型的可靠电力(firm power) 来源:BNEF国际能源署(IEA)分析显示:风光储一体化的小时级匹配混合能源组合在满足美国、欧洲和中国约80%的基础负荷需求时,其电力成本相比当地工业零售电价具有竞争力。风光储混合方案在年度匹配、80%小时级匹配和99%小时级匹配条件下,在美国、欧洲、中国的度电成本与工商业零售电价对比 来源:IEA(Energy and AI)越来越多供应商推出“可调度电力购电协议”(firm PPA),零售商也推出“小时级匹配绿电套餐”作为选项,在美国和欧洲,这类交易量正在增长。然而,这一转型不能仅靠企业自发行动,必须依赖支持性的市场设计与政策引导。政府与监管机构可以设计更具灵活性的可再生能源采购框架,奖励时间匹配的绿电,或者在政府主导的招标与拍卖中纳入小时级匹配原则,以加速这一进程。印度推出的“全天候可再生能源招标”(round-the-clock renewable tenders)便是政策设计如何推动混合采购主流化的早期范例。